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阻燃性能（單根垂直燃燒試驗(yàn)）檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-28 15:58:49 更新時(shí)間：2025-07-27 15:58:49

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

阻燃性能是指材料在特定條件下抵抗燃燒或減緩火焰蔓延的能力，是評(píng)估材料安全性的關(guān)鍵指標(biāo)，尤其在火災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)如建筑、交通運(yùn)輸、電子電器和紡織等領(lǐng)域中至關(guān)重要。單根垂直燃燒試驗(yàn)（Single Vertical Burning Test）作為一種標(biāo)準(zhǔn)化的阻燃測試方法，主要用于評(píng)估電線電纜、塑料制品、合成纖維等材料在垂直方向上的燃燒行為。這種試驗(yàn)的核心目的是模擬實(shí)際火災(zāi)場景，通過觀測材料在火焰暴露后的反應(yīng)，來預(yù)測其在真實(shí)環(huán)境中的火災(zāi)危險(xiǎn)性。例如，在電線電纜應(yīng)用中，良好的阻燃性能可防止短路引發(fā)的火災(zāi)蔓延，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。該試驗(yàn)不僅能幫助生產(chǎn)商優(yōu)化材料配方，提升產(chǎn)品安全等級(jí)，還是國際安全認(rèn)證（如UL、CE認(rèn)證）的強(qiáng)制性測試環(huán)節(jié)。隨著全球消防安全法規(guī)的日益嚴(yán)格，單根垂直燃燒試驗(yàn)已成為材料研發(fā)、質(zhì)量控制和市場準(zhǔn)入不可或缺的一部分。本文將重點(diǎn)介紹該試驗(yàn)的檢測項(xiàng)目、檢測儀器、檢測方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)，以提供全面的技術(shù)參考。

檢測項(xiàng)目

在單根垂直燃燒試驗(yàn)中，主要檢測項(xiàng)目聚焦于材料在垂直狀態(tài)下的燃燒特性，這些參數(shù)共同定義了阻燃性能的等級(jí)。關(guān)鍵項(xiàng)目包括：（1）燃燒時(shí)間（Flame Application Time）：即標(biāo)準(zhǔn)火焰施加到試樣上的持續(xù)時(shí)間，通常設(shè)定為10秒，記錄從火焰接觸試樣到火焰熄滅的全過程；（2）余焰時(shí)間（Afterflame Time）：火焰移除后，試樣繼續(xù)燃燒的時(shí)間，超過特定閾值（如30秒）可能表示阻燃性不足；（3）余輝時(shí)間（Afterglow Time）：火焰熄滅后試樣發(fā)出紅熱光的時(shí)間，需控制在有限范圍內(nèi)；（4）滴落物（Dripping）：測試過程中是否產(chǎn)生熔融物滴落，并觀察滴落物是否引燃下方的標(biāo)準(zhǔn)棉墊，這是評(píng)估火災(zāi)蔓延風(fēng)險(xiǎn)的重要指標(biāo)；（5）試樣長度消耗（Burn Length）：火焰作用后試樣的燒損長度，通常以毫米計(jì)，過長的消耗表明材料易燃燒。這些項(xiàng)目通過量化數(shù)據(jù)，幫助劃分阻燃等級(jí)（如V-0、V-1等），確保材料符合安全要求。

檢測儀器

進(jìn)行單根垂直燃燒試驗(yàn)需要專業(yè)化的檢測儀器，這些設(shè)備確保測試的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。核心儀器包括：（1）垂直燃燒測試儀：主體機(jī)架，配有試樣夾具，能固定試樣垂直位置（角度90°±2°），并集成火焰控制系統(tǒng)；（2）標(biāo)準(zhǔn)本生燈（Bunsen Burner）：火焰源，通常使用甲烷或丙烷氣體，火焰高度可調(diào)至20mm±2mm，熱輸出約50W，符合國際標(biāo)準(zhǔn)；（3）計(jì)時(shí)器：高精度計(jì)時(shí)裝置，用于記錄燃燒時(shí)間、余焰時(shí)間和余輝時(shí)間，精度需達(dá)0.1秒；（4）棉墊裝置：置于試樣下方約300mm處，用于捕獲和評(píng)估滴落物是否引燃棉花；（5）通風(fēng)櫥或測試室：提供受控環(huán)境，確?？諝饬魍ǚ€(wěn)定，避免外部干擾；（6）量具：如卡尺，測量試樣初始和最終長度以計(jì)算消耗量。這些儀器需定期校準(zhǔn)，確保測試過程符合ISO/IEC 17025實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)，以保證數(shù)據(jù)可靠性。

檢測方法

單根垂直燃燒試驗(yàn)的檢測方法遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化程序，確保結(jié)果一致和可比性?；静襟E包括：（1）試樣制備：將待測材料切割成標(biāo)準(zhǔn)尺寸（如長125mm±5mm，寬13mm±0.5mm），厚度根據(jù)材料類型調(diào)整，并在23°C±2°C、50%±5%相對濕度環(huán)境下預(yù)處理48小時(shí)；（2）試樣安裝：使用夾具將試樣垂直固定在測試儀機(jī)架上，確保下端暴露于火焰；（3）火焰施加：啟動(dòng)本生燈，調(diào)整火焰高度至20mm，施加火焰于試樣下端10秒（依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)），同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器；（4）觀測記錄：火焰移除后，立即記錄余焰時(shí)間和余輝時(shí)間，并檢查滴落物是否點(diǎn)燃棉墊；重復(fù)測試至少5個(gè)試樣，以計(jì)算平均值；（5）數(shù)據(jù)分析：根據(jù)觀測數(shù)據(jù)判定阻燃等級(jí)，如余焰時(shí)間≤10秒且無滴落物為V-0級(jí)。測試需在無風(fēng)環(huán)境進(jìn)行，操作人員需佩戴防護(hù)裝備，全程記錄視頻或照片備查。該方法強(qiáng)調(diào)重復(fù)性和再現(xiàn)性，誤差控制在±5%以內(nèi)。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

單根垂直燃燒試驗(yàn)的檢測標(biāo)準(zhǔn)由國際和國內(nèi)機(jī)構(gòu)制定，確保全球統(tǒng)一的應(yīng)用準(zhǔn)則。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：（1）UL 94：由Underwriters Laboratories發(fā)布，是最廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)之一，將阻燃等級(jí)分為V-0（最高級(jí)，余焰時(shí)間≤10秒，無滴落物）、V-1（余焰時(shí)間≤30秒，滴落物不引燃棉墊）和V-2（余焰時(shí)間≤30秒，滴落物可能引燃棉墊）；（2）IEC 60695-11-10：國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，適用于電工電子產(chǎn)品，規(guī)定火焰施加時(shí)間、環(huán)境條件及分類方法；（3）GB/T 5169.16：中國國家標(biāo)準(zhǔn)，等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化測試參數(shù)如火焰高度20mm±2mm和試樣尺寸；（4）ASTM D3801：美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，用于塑料材料，強(qiáng)調(diào)燃燒行為評(píng)估。這些標(biāo)準(zhǔn)還包含安全要求，如測試室通風(fēng)和操作規(guī)范，并需通過第三方實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證（如CNAS）。遵守這些標(biāo)準(zhǔn)可確保測試結(jié)果的權(quán)威性，支持產(chǎn)品出口和合規(guī)認(rèn)證，減少貿(mào)易壁壘。

綜上所述，單根垂直燃燒試驗(yàn)是評(píng)估材料阻燃性能的核心方法，通過科學(xué)的項(xiàng)目、儀器、方法和標(biāo)準(zhǔn)體系，為消防安全提供堅(jiān)實(shí)保障。企業(yè)應(yīng)定期進(jìn)行此類測試，以提升產(chǎn)品競爭力并履行社會(huì)責(zé)任。